一种高辛烷值低硫汽油的生产方法技术领域
本发明涉及一种高辛烷值低硫汽油的生产方法。
背景技术
汽油辛烷值是衡量汽油在气缸内抗爆震燃烧能力的一种数字指
标，其值高表示抗爆性好。
随着世界环保法规的日益严格，各国都在不断提高汽油产品的质
量标准。汽油硫含量和烯烃含量是衡量汽油清洁度的重要指标，从环
保的角度考虑要求汽油中的硫含量和烯烃含量越低越好。
目前在汽油脱硫技术中，经济可行、应用成熟的有催化裂化汽油
选择性加氢技术、催化蒸馏技术以及吸附脱硫技术。汽油加氢脱硫(后
加氢)技术是一种投资成本底、氢耗少并且可以有效降低汽油硫含量
的方法。降低汽油中的烯烃含量通常也是通过采用选择性加氢的方法
来实现的。但是，无论是加氢脱硫，还是选择性加氢脱烯烃，都会因
为汽油中的烯烃被大幅度加氢饱和，造成汽油辛烷值损失严重。
在传统的提高汽油辛烷值的方法中，一种是通过在汽油中添加高
辛烷值组分如甲基叔丁基醚(MTBE)、芳烃等来提高汽油的辛烷值，
但加入的芳烃等可能会对汽油的品质或者对环保有不利影响；另一种
是通过优化汽油的生产工艺，例如在催化裂化反应过程中引入辛烷值
助剂来得到高辛烷值汽油，但该方法中汽油辛烷值的提高通常是由于
汽油中烯烃含量的增加而导致的，不符合现代环保对汽油低烯烃含量
的要求。
因此，迫切需要一种新的高辛烷值低硫汽油的生产方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的高辛烷值低硫汽油的生产方法。
本发明提供了一种高辛烷值低硫汽油的生产方法，该方法包括：将原料
汽油进行脱硫处理，得到低硫汽油；将所述低硫汽油进行脱正构烷烃的处理，
得到非正构烷烃含量为80-100重量％的处理油。
优选地，其中所述处理油中非正构烷烃的含量为90-100重量％，本发明
所述非正构烷烃是指汽油中除正构烷烃之外的其它组分，包括异构烷烃、环
烷烃、烯烃、芳烃等。
优选地，其中所述脱硫处理包括加氢脱硫和/或吸附脱硫。
根据本发明一种优选方式，该方法包括如下步骤：(1)将原料汽油进行
切割分馏，获得轻汽油馏分和重汽油馏分，轻汽油馏分和重汽油馏分的切割
点为50℃-100℃；(2)将所述轻汽油馏分进行无碱脱硫，得到脱硫后的轻汽
油馏分；(3)将所述重汽油馏分进行选择性加氢脱二烯烃反应，得到脱二烯
烃的重汽油馏分；(4)将所述脱二烯烃的重汽油馏分进行选择性加氢脱硫反
应，得到低硫重汽油馏分；(5)将所述低硫重汽油馏分进行脱正构烷烃的处
理，得到非正构烷烃含量为90-100重量％的处理油；(6)将步骤(2)所述
脱硫后的轻汽油馏分与步骤(5)所述处理油进行混合调和，得到辛烷值提
高的汽油产品。
优选地，其中所述无碱脱硫的操作条件为：压力0.1-1.0MPa，温度
20-70℃，进料液时质量空速0.5-2.0小时-1，空气流量/轻汽油馏分体积比
0.1-1.0Nm3/m3；所述无碱脱硫所用的催化剂和助剂均为本领域普通技术人员
所熟知，所述催化剂可以包含金属有机络合物，例如金属螯合物和鎓化合物，
催化剂助剂可以为有机碱，例如季铵碱。
优选地，其中所述选择性加氢脱二烯烃的操作条件为：压力0.8-4.2MPa，
温度60-340℃，进料液时体积空速2-12小时-1，氢油体积比为100-800Nm3/m3；
所述选择性加氢脱二烯烃反应所用的催化剂包含氧化铝载体、负载在该氧化
铝载体上的至少一种选自第Ⅷ族的非贵金属组分、至少一种选自第ⅥB族的
金属组分和至少一种选自锂、钠、钾和铷的碱金属组分，其中，以催化剂为
基准，以氧化物计的第Ⅷ族非贵金属组分的含量为0.5-8重量％，以氧化物
计的第ⅥB族金属组分的含量为4-30重量％，以氧化物计的碱金属组分的含
量为1-7重量％，氧化铝载体的含量为55-94.5重量％；其中所述氧化铝载体
为选自拟薄水铝石、拟薄铝石、氢氧化铝和三水氢氧化铝中至少一种的成型
物。
优选地，其中所述选择性加氢脱硫的操作条件为：压力0.2-3.0MPa，温
度80-260℃，进料液时体积空速1-12小时-1，氢气与原料汽油体积比为
5-250Nm3/m3；所述选择性加氢脱硫反应所用的催化剂包含氧化铝载体、负
载在该氧化铝载体上的至少一种选自第Ⅷ族的非贵金属组分、至少一种选自
第ⅥB族的金属组分，其中，以催化剂为基准，以氧化物计的第Ⅷ族金属组
分的含量为0.1-10重量％，以氧化物计的第ⅣB族金属组分的含量为0.5-35
重量％，氧化铝载体的含量为55-99.4重量％；其中，所述第Ⅷ族非贵金属组
分的摩尔数与第ⅥB族金属组分的摩尔数的比值为0.05-0.55。
优选地，其中所述脱正构烷烃的处理包括：将所述低硫重汽油馏分在吸
附分离塔中进行正构烷烃的吸附分离。
优选地，其中所述吸附分离在多组并联的吸附分离塔中进行，每一组吸
附分离塔包括1-3个串联的吸附分离塔。
优选地，其中所述吸附分离所用的吸附剂为选自5A分子筛、硅胶和氧
化铝中的至少一种；吸附操作的条件为：温度220-350℃，压力0.2-1.0MPa，
进料液时体积空速0.5-2.0小时-1，停留时间为10-500秒。
优选地，其中所述吸附分离还包括：将脱附剂通入吸附分离塔进行脱附
操作。
优选地，其中所述脱附剂为选自氮气、氢气、氨蒸汽、水蒸汽、二氧化
碳、甲烷、天然气和炼厂气中的至少一种；脱附操作的温度为150-400℃，
脱附剂进料体积空速为30-70小时-1，脱附时间为2-8分钟。
优选地，其中所述脱正构烷烃的处理包括：将所述低硫重汽油馏分通过
溶剂萃取分离出正构烷烃。
优选地，其中所述溶剂萃取的操作条件为：萃取所用溶剂与被萃取汽油
的质量比为1-5，萃取时间为1-10分钟，温度为-30℃至-1℃，萃取所用溶剂
为选自氯代烃、醚、酯和酮类中的至少一种。
优选地，其中所述原料汽油为选自催化裂化汽油、催化裂解汽油、直馏
汽油、焦化汽油、热裂解汽油、热裂化汽油和加氢精制后汽油中的至少一种。
优选地，其中所述原料汽油的馏程为30-220℃。
本发明另辟蹊径，不同于现有技术中通过向汽油中添加高辛烷值组分来
提高辛烷值，而是通过减少汽油中的低辛烷值组分来达到提高汽油辛烷值的
目的。通过本发明的上述技术方案，经过脱硫处理、脱正构烷烃处理的原料
汽油硫含量降低，且在不提高汽油烯烃含量的情况下可以使汽油的辛烷值得
到提高，或者在汽油烯烃含量降低的情况下还能适度保持汽油的辛烷值水平，
而且所分离出的正构烷烃还可以作为非常有用的化工原料。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描
述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种高辛烷值低硫汽油的生产方法，该方法包括：将原料
汽油进行脱硫处理，得到低硫汽油；将所述低硫汽油进行脱正构烷烃的处理，
得到非正构烷烃含量为80-100重量％的处理油。
根据本发明，所述处理油中非正构烷烃的含量为90-100重量％。
根据本发明，所述脱硫处理包括加氢脱硫和/或吸附脱硫，加氢脱硫和/
或吸附脱硫均是本领域技术人员公知的脱硫处理技术，脱硫的操作条件可以
根据需要达到的脱硫程度由本领域普通技术人员确定，本发明对其没有特别
的限制。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，本发明提供了一种高辛烷值低
硫汽油的生产方法，该方法包括如下步骤：(1)将原料汽油进行切割分馏，
获得轻汽油馏分和重汽油馏分，轻汽油馏分和重汽油馏分的切割点为50℃
-100℃；(2)将所述轻汽油馏分进行无碱脱硫，得到脱硫后的轻汽油馏分；
(3)将所述重汽油馏分进行选择性加氢脱二烯烃反应，得到脱二烯烃的重
汽油馏分；(4)将所述脱二烯烃的重汽油馏分进行选择性加氢脱硫反应，得
到低硫重汽油馏分；(5)将所述低硫重汽油馏分进行脱正构烷烃的处理，得
到非正构烷烃含量为90-100重量％的处理油；(6)将步骤(2)所述脱硫后
的轻汽油馏分与步骤(5)所述处理油进行混合调和，得到辛烷值提高的汽
油产品。
根据本发明，无碱脱硫的反应机理是：汽油中的硫醇在催化剂和催化剂
助剂的碱性条件下离解出硫醇负离子，硫醇负离子在催化剂作用下，被氧气
或氧化性物质氧化形成稳定无臭的二硫化物，从而达到催化汽油脱臭的目的，
这种脱硫工艺不仅本身排放的污染少，还可以大大减少预碱洗废碱排放量，
对环境有利，因此优选情况下，所述轻汽油馏分进行无碱脱硫，无碱脱硫的
工艺条件可以为：压力0.1-1.0MPa，温度20-70℃，进料液时质量空速0.5-2.0
小时-1，空气流量/轻汽油馏分体积比0.1-1.0Nm3/m3；所述无碱脱硫所用的催
化剂和助剂均为本领域普通技术人员所熟知，所述催化剂可以包含金属有机
络合物，例如金属螯合物和鎓化合物，催化剂助剂可以为有机碱，例如季铵
碱。
根据本发明，所述选择性加氢脱二烯烃的操作条件可以为：压力
0.8-4.2MPa，温度60-340℃，进料液时体积空速2-12小时-1，氢油体积比为
100-800Nm3/m3；优选地，所述选择性加氢脱二烯烃的操作条件可以为：压
力0.9-2.4MPa，温度190-280℃，进料液时体积空速4-9小时-1，氢油体积比
为400-600Nm3/m3；所述选择性加氢脱二烯烃反应的催化剂包含氧化铝载体、
负载在该氧化铝载体上的至少一种选自第Ⅷ族的非贵金属组分、至少一种选
自第ⅥB族的金属组分和至少一种选自锂、钠、钾和铷的碱金属组分，其中，
以催化剂为基准，以氧化物计的第Ⅷ族非贵金属组分的含量为0.5-8重量％，
以氧化物计的第ⅥB族金属组分的含量为4-30重量％，以氧化物计的碱金属
组分的含量为1-7重量％，氧化铝载体的含量为55-94.5重量％；其中所述氧
化铝载体的前驱物为选自拟薄水铝石、拟薄铝石、氢氧化铝和三水氢氧化铝
中的至少一种。
根据本发明，所述选择性加氢脱硫的操作条件可以为：压力0.2-3.0MPa，
温度80-260℃，进料液时体积空速1-12小时-1，氢气与原料汽油体积比为
5-250Nm3/m3；优选地，所述选择性加氢脱硫的操作条件优选可以为：压力
0.6-2.4MPa，温度160-220℃，进料液时体积空速3-8小时-1，氢气与原料汽
油体积比为10-120Nm3/m3；所述选择性加氢脱硫反应所用的催化剂包含氧化
铝载体、负载在该氧化铝载体上的至少一种选自第Ⅷ族的非贵金属组分、至
少一种选自第ⅥB族的金属组分，其中，以催化剂为基准，以氧化物计的第
Ⅷ族非贵金属组分的含量为0.1-10重量％，以氧化物计的第ⅣB族金属组分
的含量为0.5-35重量％，氧化铝载体的含量为55-99.4重量％；其中，所述
第Ⅷ族非贵金属组分的摩尔数与第ⅥB族金属组分的摩尔数的比值为
0.05-0.55。
需要说明的是，无论是所述选择性加氢脱二烯烃还是所述选择性加氢脱
硫，其操作条件及所用催化剂等均可以根据产品对二烯烃和硫含量的要求，
由本领域普通技术人员来确定，本发明对其没有特别的限定。
本发明的一种优选的具体实施方式为：将所述低硫重汽油馏分在吸附分
离塔中进行正构烷烃的吸附分离。
作为本发明的一种更优选的具体实施方式为：所述吸附分离在多组并联
的吸附分离塔中进行，优选在2-5组吸附分离塔中进行；每一组吸附分离塔
可以包括1-3个串联的吸附分离塔。吸附分离塔并联使用是为了提高原料的
处理量，并且可以使吸附分离的吸附和脱附过程能够交替进行；吸附分离塔
串联使用是为了提高正构烷烃与非正构烷烃的分离效果，将一次吸附分离后
得到的吸余油，再次经吸附分离，得到具有更高含量非正构烷烃的吸余油，
从而提高吸余油的辛烷值；串联和并联使用的吸附分离塔的数量可以根据实
际需要来确定。
根据本发明，所述吸附分离所用的吸附剂可以使用本领域所属技术人员
所熟知的能选择性吸附正构烷烃的常规的吸附剂，本发明对其没有特别的限
制。优选情况下，所述吸附剂选自5A分子筛、硅胶、氧化铝中的一种或者
几种。正构烷烃分子的临界直径约为0.49nm，而异构烷烃、环烷烃和芳香烃
都在0.55nm以上，所以，有效孔径在0.50-0.54nm的多孔材料尤其是分子筛
可以作为本发明的吸附剂使用。由于5A分子筛的有效孔径为0.51nm，介于
正构烷烃分子和非正构烷烃分子的临界直径之间，因此只有正构烷烃可以进
入其孔道，从而可以将正构烷烃从混合物中分离出来，因此更优选地，所述
吸附剂为5A分子筛。
根据本发明，所述吸附操作的条件可以为：温度220-350℃，压力
0.2-1.0MPa，进料液时体积空速0.5-2.0小时-1，停留时间为10-500秒。
根据本发明，所述吸附分离还包括将脱附剂通入吸附分离塔进行脱附操
作。
根据本发明，所述脱附剂可以为选自氮气、氢气、氨蒸汽、水蒸汽、二
氧化碳、甲烷、天然气和炼厂气中的至少一种；所述脱附操作的条件可以为：
温度为150-400℃，脱附剂进料体积空速为30-70小时-1，脱附时间为2-8分
钟。
作为本发明的另一种优选的具体实施方式，所述脱正构烷烃的处理包括：
将所述低硫重汽油馏分通过溶剂萃取分离出正构烷烃，分离得到富含正构烷
烃的溶剂相和富含非正构烷烃的萃余油；对分离出的富含正构烷烃的溶剂相，
可以通过加热气化溶剂相，使溶剂和正构烷烃分离，回收得到的溶剂可以循
环利用，分离出的正构烷烃可以作为化工原料使用，其中所述加热温度为
30-80℃。
根据本发明，可以利用低温下溶剂对原料汽油中的非正构烷烃和正构烷
烃的溶解度不同，采用溶剂选择性萃取，将原料汽油中的正构烷烃萃取出来，
通过分离得到富含非正构烷烃的萃余油。优选情况下，所述萃取分离的操作
条件为：萃取所用溶剂与被萃取汽油的质量比为1-5，萃取时间为1-10分钟，
温度为-30℃至-1℃。
根据本发明，依据相似相溶原则，优选地，萃取所用溶剂可以为氯代烃、
醚、酯和酮类中的至少一种。
根据本发明，所述原料汽油可以为选自催化裂化汽油、催化裂解汽油、
直馏汽油、焦化汽油、热裂解汽油、热裂化汽油和加氢精制后汽油中的至少
一种。
根据本发明，所述原料汽油的馏程为30-220℃。
以下通过实施例和参考例进行进一步详细说明本发明。
在各实施例和参考例中，所使用的原料汽油是一种催化裂化汽油，其性
质如表1所示：
表1
密度(20℃)，g/cm3
0.7420
硫含量，μg/g
772
烯烃，体积％
28.7
馏程(ASTM D86)，℃
35-220
初馏点
35
10％
54
50％
94
90％
190
终馏点
220
RON
89
在各实施例和参考例中，汽油中的烯烃含量按照气相色谱分析方法
(ASTMD6733-01(2011))测定；汽油的研究法辛烷值(RON)按照GB/T
5487-1995的标准方法测定；汽油中的硫含量按照元素分析方法(SH/T
0842-2010)方法测定；汽油中非正构烷烃的含量按照气相色谱分析方法
ASTMD6733-01(2011)的方法测定。
参考例1
本参考例说明加氢精制汽油的制备。
以90℃为切割点将表1所列原料汽油100kg切割为轻、重两段馏分。所
得轻汽油馏分经无碱脱臭精制，得到低硫轻汽油馏分；无碱脱臭精制的操作
条件为：压力0.5MPa，温度45℃，进料液时质量空速0.8小时-1，空气与轻
汽油馏分体积比0.6Nm3/m3；催化剂为商购自武汉石油化工厂的催化剂
AFS-12，催化剂助剂为商购自武汉石油化工厂的催化剂助剂ZH-22。
将所得重汽油馏分与氢气混合进入固定床反应器与商购自中石化长岭
分公司的催化剂F0-35T接触进行选择性脱二烯烃反应，选择性脱二烯烃反
应的操作条件为：压力2.0MPa，温度200℃，进料液时体积空速5小时-1，
氢油体积比为500Nm3/m3。
将所得脱二烯烃的重汽油馏分再进入另一加氢脱硫反应器与商购自中
石化长岭分公司的催化剂RSDS-2接触进行选择加氢脱硫反应，得到低硫重
汽油馏分；加氢脱硫的操作条件为：压力2.0MPa，温度200℃，进料液时体
积空速4小时-1，氢油体积比为200Nm3/m3。
对上述低硫轻汽油馏分和加氢精制后的低硫重汽油馏分进行非正构烷
烃含量、烯烃含量、硫含量和研究法辛烷值(RON)的测定，其结果列于表
2中。
实施例1
按照与参考例1相同的方法处理表1所列原料汽油100kg，得到低硫轻
汽油馏分和低硫重汽油馏分。
将所得的低硫重汽油馏分连续地通入到内径为20cm、内装80cm高度的
5A分子筛吸附剂的吸附分离塔中，在温度为260℃、压力为0.3MPa、体积
空速为1.5小时-1，停留时间为300秒的条件下进行吸附操作，并收集所得吸
余油。
待全部的低硫重汽油馏分进行吸附操作完成后，将吸附分离塔切换为脱
附操作，向吸附塔中通入氮气，在温度为200℃、压力为常压、氮气体积空
速为50小时-1的条件下脱附3分钟，收集脱附液正构烷烃。
将吸附操作过程所收集的吸余油与所得低硫轻汽油馏分混合均匀，得到
调和的汽油产品；对该汽油产品进行非正构烷烃含量、烯烃含量、硫含量及
研究法辛烷值(RON)的测定，其结果列于表2中。
实施例2
按照与参考例1相同的方法处理表1所列原料汽油100kg，得到低硫轻
汽油馏分和低硫重汽油馏分。
将两个内径为20cm、内装80cm高度的5A分子筛吸附剂的吸附分离塔
串联。将所得的低硫重汽油馏分连续地通入到第一个吸附分离塔中进行吸附
分离，并将从第一个吸附分离塔中出来的吸余油连续地通入到第二个吸附分
离塔中进行吸附分离，收集从第二个吸附分离塔中处理的吸余油。第一个吸
附分离塔的吸附操作条件是：温度为320℃、压力为0.5MPa、进料液时体积
空速为1.0小时-1，停留时间为200秒；第二个吸附分离塔的吸附操作条件是：
温度为280℃、压力为0.8MPa、进料液时体积空速为0.6小时-1，停留时间
为100秒。
待全部的低硫重汽油馏分进行吸附操作完成后，将两个吸附分离塔均切
换为脱附操作，向吸附塔中通入氮气，在温度为150℃、压力为常压、氮气
体积空速为60小时-1的条件下脱附4分钟，收集脱附液正构烷烃。
将吸附操作过程所收集的从第二个吸附分离塔中出来的吸余油与所得
低硫轻汽油馏分混合均匀，得到调和的汽油产品。对该汽油产品进行非正构
烷烃含量、烯烃含量、硫含量和研究法辛烷值(RON)的测定，其结果列于
表2中。
实施例3
按照与参考例1相同的方法处理表1所列原料汽油100kg，得到低硫轻
汽油馏分和低硫重汽油馏分。
将所得低硫重汽油馏分引入萃取分离塔中，然后加入200kg二氯甲烷，
在-20℃条件下，萃取8分钟，然后分离得到富含非正构烷烃的萃余油。
将该萃余油与所得低硫轻汽油馏分混合均匀，得到调和的汽油产品。对
该汽油产品进行非正构烷烃含量、烯烃含量、硫含量和研究法辛烷值(RON)
的测定，结果列于表2中。
表2
从表2的结果可以看出，按照本发明提供的方法，经过脱硫处理、脱正
构烷烃处理以及调和得到的汽油产品硫含量降低，而且在不提高汽油烯烃含
量的情况下可以使汽油的辛烷值得到提高，或者在汽油烯烃含量降低的情况
下能适度恢复汽油的辛烷值水平。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实
施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方
案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，
在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的
重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其
不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。